JP2020038167A - 計量システム - Google Patents
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Abstract
【課題】物品の劣化を抑制できる計量システムを提供する。【解決手段】生産システム1は、物品Aの重量が目標値となるように組合せ計量して、組合せ計量された物品Aを排出する複数の組合せ計量装置40と、複数の組合せ計量装置40のそれぞれに対して物品Aを供給する供給装置30と、供給装置30から組合せ計量装置40に対する物品Aの供給を制御する制御装置90と、を備え、制御装置90は、複数の組合せ計量装置40のうちのいずれかにおいて、物品Aの品質維持に関して設定された品質時間以上物品Aが排出されない場合、物品Aが排出されない組合せ計量装置40に対して物品Aが供給されるように供給装置30を制御する。【選択図】図1
Description
本発明は、計量システムに関する。
従来の計量システムとして、例えば、特許文献1に記載のシステムが知られている。特許文献1に記載の計量システムは、複数の組合せ計量装置と、複数の組合せ計量装置に対して物品を供給する供給装置と、を備えている。特許文献1に記載の計量システムでは、供給装置は、物品を搬送する主搬送部と、主搬送部から分岐して、各組合せ計量装置に対して物品を搬送する分岐搬送部と、を有している。
従来の計量システムのように、主搬送部から分岐搬送部に対して物品が供給される供給装置では、主搬送部の下流側よりも上流側に配置されている組合せ計量装置に対して、物品が多く供給される傾向にある。この場合、下流側の組合せ計量装置では、物品の供給量が少ないため、計量ホッパに物品が供給されず、組合せ計量ができないことがある。そのため、組合せ計量装置では、物品が排出されず、計量ホッパにおいて物品が滞留する。物品の種類によっては、組合せ計量装置において長時間滞留すると、品質が劣化するおそれがある。
本発明の一側面は、物品の劣化を抑制できる計量システムを提供することを目的とする。
本発明の一側面に係る計量システムは、物品の重量が目標値となるように組合せ計量して、組合せ計量された物品を排出する複数の組合せ計量装置と、複数の組合せ計量装置のそれぞれに対して物品を供給する供給装置と、供給装置から組合せ計量装置に対する物品の供給を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、複数の組合せ計量装置のうちのいずれかにおいて、物品の品質維持に関して設定された品質時間以上物品が排出されない場合、物品が排出されない組合せ計量装置に対して物品が供給されるように供給装置を制御する。
本発明の一側面に係る計量システムでは、組合せ計量装置から品質時間以上物品が排出されない場合に、当該組合せ計量装置に対して物品が供給されるように供給装置を制御する。これにより、組合せ計量装置では、組合せの候補の数が増えるため、目標値となる組合せ計量が可能となる。したがって、計量システムでは、組合せ計量装置に物品が滞留することを回避できる。その結果、計量システムでは、物品の劣化を抑制できる。
一実施形態においては、制御装置は、複数の組合せ計量装置のそれぞれの稼動率を取得し、複数の組合せ計量装置の稼動率が等しくなるように、供給装置を制御してもよい。この構成では、各組合せ計量装置に対して物品の供給が偏ることなく安定的に供給されるため、各組合せ計量装置において安定的に組合せ計量を実行できる。そのため、計量システムでは、物品が滞留することを抑制できる。したがって、計量システムでは、物品の劣化を抑制できる。また、複数の組合せ計量装置の稼動率を同等とさせることにより、各組合せ計量装置に対する負荷を分散できる。したがって、組合せ計量装置の製品寿命の長期化(平均化)が図れると共に、メンテナンスの時期を合わせることができる。
一実施形態においては、複数の組合せ計量装置のそれぞれは、物品を一時的に貯留し、且つ、物品の質量に応じた計量値を計算する複数の計量ホッパと、複数の計量ホッパにそれぞれ対応付けられた複数の計量値から、合計値が目標値となるように計量値の組合せを計算する制御部と、を備えており、制御部は、品質時間よりも長い所定時間以上、物品が排出されない場合、目標値を変更して組合せ計算を行ってもよい。この構成では、目標値を変更することにより、組合せの候補の数が増えるため、組合せ計量をより確実に行うことができる。これにより、組合せ計量装置では、物品を排出することができる。したがって、組合せ計量装置において物品が滞留することを抑制できる。その結果、計量システムでは、物品の劣化をより一層抑制できる。
一実施形態においては、制御部は、目標値を増加させて、組合せ計算を行ってもよい。この構成では、物品の組合せ計量をより確実に行うことができる。したがって、計量システムでは、組合せ計量装置に物品が滞留することをより確実に回避できる。その結果、計量システムでは、物品の劣化をより一層抑制できる。
本発明の一側面によれば、物品の劣化を抑制できる。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
図1又は図2に示されるように、生産システム(計量システム)1は、生産装置10と、第1X線検査装置20と、供給装置30と、複数の組合せ計量装置40と、製袋包装装置50と、重量検査装置60と、第2X線検査装置70と、箱詰装置80と、制御装置90と、を備えている。生産装置10、第1X線検査装置20、供給装置30、複数の組合せ計量装置40、製袋包装装置50、重量検査装置60、第2X線検査装置70及び箱詰装置80と、制御装置90とは、互いに通信可能に接続されている。生産システム1では、物品A(図4参照)を生産して、物品Aが包装された商品(包装体)Bの箱詰めまでを行う。
生産装置10は、物品Aを生産する。生産装置10では、例えば、食品を生産する。第1X線検査装置20は、物品Aを検査する。第1X線検査装置20は、物品Aを搬送しつつ物品AのX線透過画像を生成し、X線透過画像に基づいて物品Aの検査(例えば、物品Aの生産量の検査、重量検査等)を行う。
図3に示されるように、供給装置30は、第1X線検査装置20から複数の組合せ計量装置40(40A、40B、40C)のそれぞれにまで物品Aを搬送し、組合せ計量装置40に物品Aを供給する。供給装置30は、第1供給部31と、第2供給部32と、第3供給部33と、第4供給部34と、を有している。第1供給部31、第2供給部32、第3供給部33及び第4供給部34のそれぞれは、例えば、振動によって物品Aを搬送する。第1供給部31、第2供給部32、第3供給部33及び第4供給部34の動作は、制御装置90によって制御される。
第1供給部31は、第1X線検査装置20を通過した物品Aを、第2供給部32、第3供給部33及び第4供給部34に対して搬送する主搬送路である。第1供給部31は、例えば、複数の組合せ計量装置40の配列方向に沿って延在している。
第2供給部32、第3供給部33及び第4供給部34は、第1供給部31から分岐して物品Aを搬送する副搬送路である。第2供給部32は、組合せ計量装置40Aに物品Aを供給する。第3供給部33は、組合せ計量装置40Bに物品Aを供給する。第4供給部34は、組合せ計量装置40Cに物品Aを搬送する。第2供給部32は、第1供給部31の搬送方向の上流側に接続されている。第3供給部33は、第1供給部31において、第2供給部32よりも搬送方向の下流側に接続されている。第4供給部34は、第1供給部31において、第3供給部33よりも搬送方向の下流側に接続されている。
複数の組合せ計量装置40(40A、40B、40C)のそれぞれは、同じ構成を有している。以下の説明では、供給装置30の第2供給部32から物品Aの供給を受ける一の組合せ計量装置40(40A)を一例に具体的に説明する。
図4に示されるように、組合せ計量装置40は、投入シュート41と、分散テーブル42と、複数の放射フィーダ43と、複数のプールホッパ44と、複数の計量ホッパ45と、ロードセル45Aと、複数のブースタホッパ46と、集合シュート47と、タイミングホッパ48と、制御部49と、を有している。組合せ計量装置40は、供給装置30によって供給される物品Aを目標計量値となるように計量して製袋包装装置50に供給する。
投入シュート41は、第2供給部32の搬送端の下方に配置されている。投入シュート41は、上方及び下方に開口が形成された内空部を有する筒状の部材である。投入シュート41の内空部には、第2供給部32の搬送端から落下した物品Aが投入される。内空部に落下した物品Aは、下方の開口を介して分散テーブル42に排出される。
分散テーブル42は、投入シュート41の下方に配置されている。分散テーブル42は、下方に向かって末広がりの円錐状の搬送面を有している。分散テーブル42は、搬送面が回転することによって、投入シュート41から排出された物品Aを放射フィーダ43に対して搬送する。複数の放射フィーダ43は、分散テーブル42の外縁に沿って放射状に配置されている。各放射フィーダ43は、振動によって、物品Aをプールホッパ44に対して搬送する。
各プールホッパ44は、各放射フィーダ43の先端部の下方に配置されている。各プールホッパ44は、対応する放射フィーダ43から排出された物品Aを一時的に貯留すると共に、一時的に貯留した物品Aを下方に排出する。各計量ホッパ45は、各プールホッパ44の下方に配置されている。各計量ホッパ45は、対応するプールホッパ44から排出された物品Aを一時的に貯留すると共に、一時的に貯留した物品Aを下方に排出する。
複数のロードセル45Aは、フレームF内に配置されている。各ロードセル45Aは、対応する計量ホッパ45を支持する。各ロードセル45Aは、各計量ホッパ45に物品Aが一時的に貯留されている際に、当該物品Aの重量に応じた計量値を計量する。各ブースタホッパ46は、各計量ホッパ45の下方に配置されている。各ブースタホッパ46は、対応する計量ホッパ45から排出された物品Aを一時的に貯留すると共に、一時的に貯留した物品Aを下方に排出する。
集合シュート47は、下方に向かって先細りの円錐台の筒状に形成されている。集合シュート47は、全ての計量ホッパ45及び全てのブースタホッパ46の下方に位置するように配置されている。集合シュート47は、各計量ホッパ45から排出された物品A、及び各ブースタホッパ46から排出された物品Aを受けて下方に排出する。タイミングホッパ48は、集合シュート47の下方に配置されている。タイミングホッパ48は、集合シュート47から排出された物品Aを一時的に貯留すると共に、一時的に貯留した物品Aを製袋包装装置50に排出する。
制御部49は、例えば、フレームF内に配置されている。制御部49は、組合せ計量装置40における各種動作を制御する機器であり、CPU、ROM、RAM等で構成されている。制御部49は、組合せ計量を行う。制御部49は、ロードセル45Aによって計量され且つ複数の計量ホッパ45及び/又はブースタホッパ46にそれぞれ対応付けられた複数の計量値から、合計値が目標計量値となるように計量値の組合せを選択する。具体的には、制御部49は、ロードセル45Aによって出力された複数の計量値から、目標計量値(目標値)を組合せ下限値とする所定範囲内に合計値が収まるように計量値の組合せを選択する(組合せ計算を行う)。制御部49は、当該組合せに対応する計量ホッパ45及び/又はブースタホッパ46に物品Aを排出させる。
制御部49は、組合せ計量装置40において、後述する品質時間よりも長い所定時間以上、物品Aが排出されない場合、目標計量値を変更して計量値の組合せを選択する。所定時間は、物品Aの性質に応じて適宜設定される。所定時間は、例えば、5〜10分間である。所定時間は、品質時間に応じて変更され得る。具体的には、制御部49は、目標計量値を増加させて、計量値の組合せを選択する。目標計量値の増加量は、物品Aの性質に応じて適宜設定される。
制御部49は、組合せ計量装置40の状態に係る状態情報を制御装置90に出力する。状態情報には、組合せ計量装置40の稼動率(単位時間当たりの組合せ選択の回数)を示す稼動率情報、及び、組合せ計量装置40の計量ホッパ45及びブースタホッパ46で一時貯留されている物品Aの状態を示す保持情報が少なくとも含まれている。
図1に示されるように、製袋包装装置50は、フィルムを所定容量の袋に成形しつつ、組合せ計量装置40によって計量されて供給された複数の物品Aを袋に包装する。各製袋包装装置50から排出された商品Bは、搬送装置52によって合流され、重量検査装置60に搬送される。重量検査装置60は、物品Aが内包された商品Bの重量を検査する。
第2X線検査装置70は、商品Bを検査する。第2X線検査装置70は、商品Bを搬送しつつ商品BのX線透過画像を生成し、X線透過画像に基づいて商品Bの検査(例えば、物品Aの個数検査等)を行う。箱詰装置80は、商品Bを段ボール箱に詰める装置である。
図2に示されるように、制御装置90は、生産装置10、第1X線検査装置20、供給装置30、複数の組合せ計量装置40、製袋包装装置50、重量検査装置60、第2X線検査装置70、及び、箱詰装置80を制御(管理)する。制御装置90は、CPU、ROM、RAM等で構成されている。
本実施形態に係る生産システム1のように、供給装置30の第1供給部31から第2供給部32、第3供給部33及び第4供給部34に対して物品Aを供給する構成では、第1供給部31の上流側から下流側に向かって第2供給部32、第3供給部33及び第4供給部34の順で供給量が少なくなる。すなわち、第2供給部32に対して最も多くの物品Aが供給される。そのため、第2供給部32から物品Aの供給を受ける組合せ計量装置40Aに対して、物品Aが最も多く供給される。これにより、当該組合せ計量装置40Aの稼動率が最も高くなる。第4供給部34に対しては、物品Aの供給量が最も少なくなる。すなわち、第4供給部34から物品Aの供給を受ける組合せ計量装置40Cに対して、物品Aが最も少なく供給される。これにより、当該組合せ計量装置40Cの稼動率が最も低くなる。
制御装置90は、3台の組合せ計量装置40のうちのいずれかにおいて、品質時間以上物品Aが排出されない場合、物品Aが排出されない組合せ計量装置40に対して物品Aが供給されるように供給装置30を制御する。品質時間は、物品Aの品質維持に関して設定された時間である。品質時間は、例えば、物品Aが冷凍食品である場合には、物品Aが解凍しない時間に設定される。また、品質時間は、例えば、物品Aが生ものである場合には、物品Aが劣化しない時間に設定される。
制御装置90は、複数の組合せ計量装置40から出力された状態情報に基づいて、供給装置30を制御する。制御装置90は、一の組合せ計量装置40から出力された状態情報において、品質時間以上物品Aが排出されていない場合、すなわち組合せ計量が行われていない場合(計量ホッパ45及びブースタホッパ46に物品Aが貯留されていない場合)、一の組合せ計量装置40に物品Aが供給されるように供給装置30を制御する。
制御装置90は、第1X線検査装置20の検査結果に基づいて、供給装置30を制御する。制御装置90は、第1X線検査装置20の検査結果から生産装置10で生産された物品Aの生産量、すなわち供給装置30に対して供給される物品Aの総量を取得し、供給装置30を制御する。
具体的は、制御装置90は、例えば、組合せ計量装置40Cにおいて品質時間以上物品Aが排出されていない場合には、組合せ計量装置40Cに物品Aが供給されるように供給装置30を制御する。詳細には、制御装置90は、第2供給部32及び第3供給部33の搬送力を小さくすると共に、第4供給部34の搬送力を大きくする。より詳細には、制御装置90は、第3供給部33よりも第2供給部32の搬送力を小さくする。すなわち、制御装置90は、
第2供給部32の搬送力<第3供給部33の搬送力<第4供給部34の搬送力
となるように供給装置30を制御する。制御装置90は、第2供給部32、第3供給部33及び第4供給部34の振動を制御することによって、搬送力を変更させる。
第2供給部32の搬送力<第3供給部33の搬送力<第4供給部34の搬送力
となるように供給装置30を制御する。制御装置90は、第2供給部32、第3供給部33及び第4供給部34の振動を制御することによって、搬送力を変更させる。
制御装置90は、供給装置30に対して供給される物品Aの総量において、一定時間、組合せ計量装置40A,40Bに対する物品Aの供給量を減少させ、組合せ計量装置40Cに対する物品Aの供給量を増加させる。これにより、第4供給部34から組合せ計量装置40Cに対して物品Aが供給される。物品Aが供給された組合せ計量装置40Cでは、計量ホッパ45及び/又はブースタホッパ46にそれぞれ対応付けられた計量値の候補が増えるため、組合せ選択が可能となり、物品Aが排出される。
製袋包装装置50においてフィルムの交換等が行われる場合には、当該製袋包装装置50に対応する組合せ計量装置40の稼動が一時的に停止する。この場合、当該組合せ計量装置40に対する物品Aの供給は、自動的に停止される。そのため、制御装置90は、当該組合せ計量装置40以外の組合せ計量装置40に対して物品Aの供給量を増加させる場合には、稼動が一時的に停止している組合せ計量装置40に物品を供給する供給部以外の供給部の動作を制御する。
制御装置90は、複数の組合せ計量装置40のそれぞれの稼動率を取得し、複数の組合せ計量装置40の稼動率が同等となるように、供給装置30を制御してもよい。制御装置90は、状況情報に基づいて複数の組合せ計量装置40のそれぞれの稼動率を取得する。制御装置90は、各組合せ計量装置40の稼動率に基づいて、供給装置30の第2供給部32、第3供給部33及び第4供給部34の動作を制御する。制御装置90は、例えば、組合せ計量装置40Cの稼動率が低い場合には、第2供給部32及び第3供給部33の搬送力を小さくすると共に、第4供給部34の搬送力を大きくする。
以上説明したように、本実施形態に係る生産システム1では、組合せ計量装置40から品質時間以上物品Aが排出されない場合に、当該組合せ計量装置40に対して物品Aが供給されるように供給装置30を制御する。これにより、組合せ計量装置40では、組合せの候補の数が増えるため、目標値となる組合せ計量が可能となる。したがって、生産システム1では、組合せ計量装置40に物品Aが滞留することを回避できる。その結果、生産システム1では、物品Aの劣化を抑制できる。
本実施形態に係る生産システム1では、制御装置90は、複数の組合せ計量装置40のそれぞれの稼動率を取得し、複数の組合せ計量装置40の稼動率が等しくなるように、供給装置30を制御してもよい。この構成では、各組合せ計量装置40に対して物品Aの供給が偏ることなく安定的に供給されるため、各組合せ計量装置40において安定的に組合せ計量を実行できる。そのため、生産システム1では、物品Aが滞留することを抑制できる。したがって、生産システム1では、物品Aの劣化を抑制できる。また、複数の組合せ計量装置40の稼動率を同等とさせることにより、各組合せ計量装置40に対する負荷を分散できる。したがって、組合せ計量装置40の製品寿命の長期化(平均化)が図れると共に、メンテナンスの時期を合わせることができる。
本実施形態に係る生産システム1では、複数の組合せ計量装置40のそれぞれは、物品Aを一時的に貯留し、且つ、物品Aの質量に応じた計量値を計算する複数の計量ホッパ45と、複数の計量ホッパ45にそれぞれ対応付けられた複数の計量値から、合計値が目標値となるように計量値の組合せを計算する制御部49と、を備えている。制御部49は、品質時間よりも長い所定時間以上、物品Aが排出されない場合、目標値を変更して組合せ計算を行う。この構成では、目標値を変更することにより、組合せの候補の数が増えるため、組合せ計量をより確実に行うことができる。これにより、組合せ計量装置40では、物品Aを排出することができる。したがって、組合せ計量装置40において物品Aが滞留することを抑制できる。その結果、生産システム1では、物品Aの劣化をより一層抑制できる。
本実施形態に係る生産システム1では、制御部49は、目標値を増加させて、組合せ計算を行う。この構成では、物品Aの組合せ計量をより確実に行うことができる。したがって、生産システム1では、組合せ計量装置40に物品Aが滞留することをより確実に回避できる。その結果、生産システム1では、物品Aの劣化をより一層抑制できる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
上記実施形態では、制御装置90を備える形態を一例に説明した。しかし、供給装置30から組合せ計量装置40に対する物品Aの供給を制御する制御装置は、複数の組合せ計量装置40のいずれかの制御部49であってもよい。この構成では、複数の組合せ計量装置40同士、及び、供給装置30と一の組合せ計量装置40とが通信可能に接続されている。
上記実施形態では、供給装置30が第1供給部31、第2供給部32、第3供給部33及び第4供給部34を有しており、第1供給部31から第2供給部32、第3供給部33及び第4供給部34に対して物品Aが供給される形態を一例に説明した。しかし、供給装置の構成はこれに限定されない。例えば、供給装置は、各組合せ計量装置40に対して独立して搬送路が設けられていてもよい。
上記実施形態では、供給装置30の第1供給部31、第2供給部32、第3供給部33及び第4供給部34のそれぞれが、振動によって物品Aを搬送する形態を一例に説明した。しかし、第1供給部31、第2供給部32、第3供給部33及び第4供給部34のそれぞれは、例えば、ベルトコンベアであってもよい。
上記実施形態では、供給装置30において、第2供給部32、第3供給部33及び第4供給部34の搬送力を変更することにより、各組合せ計量装置40に対する物品Aの供給量を変更する形態を一例に説明した。しかし、第1供給部31と第2供給部32、第3供給部33及び第4供給部34との接続部分に、シャッター等を設けることによって、物品Aの供給量を変更してもよい。
上記実施形態では、生産システム1が、第1X線検査装置20、製袋包装装置50、重量検査装置60、第2X線検査装置70及び箱詰装置80を備える形態を一例に説明した。しかし、生産システム1は、少なくとも、供給装置30及び複数の組合せ計量装置40を備えていればよい。
上記実施形態では、生産システム1が3台の組合せ計量装置40を備える形態を一例に説明した。しかし、組合せ計量装置40の数は、3台に限定されない。組合せ計量装置40は、1台又は2台であってもよいし、4台以上であってもよい。
上記実施形態では、組合せ計量装置40において、分散テーブル42の搬送面が回転することによって物品Aを放射フィーダ43に対して搬送する形態を一例に説明した。しかし、分散テーブル42は、振動によって物品Aを搬送してもよい。また、複数の放射フィーダ43が振動によって物品Aを搬送する形態を一例に説明した。しかし、放射フィーダ43は、回転駆動可能なコイルユニット(スクリュー)、又は、ベルトコンベアによって物品Aを搬送する形態であってもよい。
上記実施形態では、組合せ計量装置40がブースタホッパ46を有する形態を一例に説明した。しかし、組合せ計量装置40は、ブースタホッパ46を備えていなくてもよい。この場合、制御部49は、ロードセル45Aによって計量され且つ複数の計量ホッパ45にそれぞれ対応付けられた複数の計量値から、合計値が目標計量値となるように計量値の組合せを選択する。
生産システムは、製袋包装装置50によって製袋包装された袋の異常を検知するシール検査装置、及び、商品Bに内包された物品Aへの金属の混入の有無を検査する金属検査装置等を更に備えていてもよい。
1…生産システム(計量システム)、30…供給装置、40…組合せ計量装置、45…計量ホッパ、49…制御部、A…物品。
Claims (4)
- 物品の重量が目標値となるように組合せ計量して、組合せ計量された前記物品を排出する複数の組合せ計量装置と、
複数の前記組合せ計量装置のそれぞれに対して前記物品を供給する供給装置と、
前記供給装置から前記組合せ計量装置に対する前記物品の供給を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、複数の前記組合せ計量装置のうちのいずれかにおいて、前記物品の品質維持に関して設定された品質時間以上前記物品が排出されない場合、前記物品が排出されない前記組合せ計量装置に対して前記物品が供給されるように前記供給装置を制御する、計量システム。 - 前記制御装置は、複数の前記組合せ計量装置のそれぞれの稼動率を取得し、複数の前記組合せ計量装置の前記稼動率が同等となるように、前記供給装置を制御する、請求項1に記載の計量システム。
- 複数の前記組合せ計量装置のそれぞれは、
前記物品を一時的に貯留し、且つ、前記物品の質量に応じた計量値を計算する複数の計量ホッパと、
複数の前記計量ホッパにそれぞれ対応付けられた複数の前記計量値から、合計値が前記目標値となるように前記計量値の組合せを計算する制御部と、を備えており、
前記制御部は、前記品質時間よりも長い所定時間以上、前記物品が排出されない場合、前記目標値を変更して組合せ計算を行う、請求項1又は2に記載の計量システム。 - 前記制御部は、前記目標値を増加させて、組合せ計算を行う、請求項3に記載の計量システム。
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